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过去几百年来许多人一直致力于发明一种永动机,包括伟大的科学家牛顿,但都以失败告终.近几年来,科学家发现某种合金具有“形状记忆功能”:如果在较低温度时将它弯曲成某一形状

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解决时间 2021-11-28 15:56
过去几百年来许多人一直致力于发明一种永动机,包括伟大的科学家牛顿,但都以失败告终.近几年来,科学家发现某种合金具有“形状记忆功能”:如果在较低温度时将它弯曲成某一形状,然后加热到较高温度时再弯曲成另一形状,那么当降低到原来较低温度时,它就会自行恢复到低温时的形状.现用它制成如图所示的装置:在可绕圆心O转动的均匀轻质圆盘上,安装一个用形状记忆合金做成的螺旋圈,它们在温度低时收紧、温度高时放松.实验表明:当把该圆盘的下半部分浸在盛有一定量热水的水槽中时,只要给圆盘一个起始转动的力,圆盘就能克服摩擦和水的阻力连续转动起来.这不就是一个可以不消耗能量的“永动机”吗?
(1)你认为上述装置是否可以看成一个“永动机”呢?为什么?
(2)根据上述形状记忆合金的特点,发挥你的想象力,提出一个应用形状记忆合金的设想.
最佳答案
解:(1)由于能量的转化或转移具有方向性,如果不给它提供热水,消耗热能(或者如果热水变成了冷水),它也就不转了,因此永动机违背了能量守恒定律.
(2)可类比上述应用,用形状记忆合金制作一个“警示铃”,安装在电器内易发热的元件附近,但温度过高时记忆合金就恢复高温时的形状,断开电路;温度降低时,恢复低温时的形状,接通电路.或用记忆合金制做一个“窗帘开关”.白天温度升高时,记忆合金就恢复高温时的形状,拉开窗帘;夜晚温度降低时恢复低温时的形状,关闭窗帘.(本题属开放题,只要符合题意均可).
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